KR102643905B1

KR102643905B1 - drilling unit

Info

Publication number: KR102643905B1
Application number: KR1020227007116A
Authority: KR
Inventors: 조셉 푸르셀
Original assignee: 민콘 노르딕 오와이
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2024-03-07
Anticipated expiration: 2040-08-25
Also published as: FI130094B; EP4022159C0; FI20195702A1; EP4022159B1; US20220298868A1; CN114341458B; CN114341458A; KR20220038783A; EP4022159A1; US11959337B2; CA3150815A1; EP4022159A4; WO2021038131A1

Abstract

구멍을 굴착하기 위한 드릴링 유닛으로서, 상기 드릴링 유닛은 드릴 헤드(1)를 포함한다. 상기 드릴 헤드(1)는 케이싱(7)을 구멍으로 끌어당기기 위한 견인 수단(2), 중앙 구멍을 굴착하기 위한 파일럿 비트(3), 연결 수단, 및 케이싱(7)을 위한 중앙 구멍을 굴착하기 위한 링 비트 어셈블리(4)를 더 포함한다. 상기 링 비트 어셈블리(4)는 연결 수단에 의해 상기 파일럿 비트(3)에, 또한 상기 견인 수단(2)에 의해 상기 케이싱(7)에 연결된다. 상기 링 비트 어셈블리(4)는 캐리어 결합 수단(23), 및 상기 캐리어 결합 수단(23)에 이동 가능하게 부착된 다수의 링 비트 세그먼트들(6)을 포함한다.A drilling unit for excavating a hole, said drilling unit comprising a drill head (1). The drill head (1) includes traction means (2) for pulling the casing (7) into the hole, a pilot bit (3) for excavating the central hole, connecting means, and means for excavating the central hole for the casing (7). It further includes a ring bit assembly (4) for. The ring bit assembly (4) is connected to the pilot bit (3) by connecting means and to the casing (7) by means of traction means (2). The ring bit assembly (4) comprises a carrier engaging means (23) and a plurality of ring bit segments (6) movably attached to the carrier engaging means (23).

Description

drilling unit

본 발명은 지면에 구멍을 굴착하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 구멍을 굴착하기 위한 드릴링 유닛(drilling unit) 및 장치, 및 링 비트 세그먼트(ring bit segments)의 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to digging holes in the ground. More specifically, the invention relates to a drilling unit and device for drilling holes and a method of manufacturing ring bit segments.

드릴링 장치(drilling device)는 지면에 구멍을 뚫을 때 사용한다. 통상적으로 드릴링 장치는 굴착될 구멍으로 공급되는 드릴링 유닛(drilling unit)을 포함한다. 드릴링 장치에는 내부에 드릴링 유닛이 있는 케이싱을 갖는다. 드릴링 장치는 드릴 헤드(drilling head)를 구비하는데, 이것은 케이싱을 구멍으로 당기기 위한 견인(pulling) 수단과 중앙 구멍을 굴착하기 위한 파일럿 비트를 포함한다. 드릴링 장치는 또한 케이싱을 위한 중앙 구멍을 굴착하기 위해 케이싱에 연결된 링 비트를 포함한다. 구멍을 뚫어 케이싱을 그 구멍에 설치한 다음, 파일럿 비트가 케이싱을 통해 구멍 밖으로 잡아 당겨진다. 링 비트는 케이싱에 연결되어 있기 때문에 케이싱과 함께 그 구멍 내에 그대로 남는다. 이것은 링 비트가 재사용할 수 없으며 구멍을 뚫을 때마다 새로운 링 비트가 필요하다는 것을 의미한다. 이것은 드릴링 비용을 증가시킨다.A drilling device is used to drill holes in the ground. Typically, a drilling device includes a drilling unit that is fed into the hole to be drilled. The drilling device has a casing with a drilling unit inside. The drilling device has a drilling head, which includes pulling means for pulling the casing into the hole and a pilot bit for excavating the central hole. The drilling device also includes a ring bit connected to the casing to drill a central hole for the casing. A hole is drilled and the casing is installed in the hole, then a pilot bit is pulled through the casing and out of the hole. Because the ring bit is connected to the casing, it remains within the hole along with the casing. This means that the ring bit is not reusable and a new ring bit is needed each time a hole is drilled. This increases drilling costs.

굴착될 구멍으로 공급되는 드릴링 유닛이 내부에 배치되어 있는 케이싱을 포함하는 드릴링 장치가 또한 사용된다. 상기 드릴링 유닛은 다수의 날개들을 갖춘 파일럿 비트를 갖는 드릴 헤드 및 드릴링 중에 케이싱을 구멍으로 끌어당기기 위한 견인 수단을 포함한다. 상기 날개들이 신장된(extended) 상태일 때에 이들은 케이싱에 더 큰 구멍을 굴착하고, 이들이 수축된(retracted) 상태에 있을 때에는 더 작은 구멍을 굴착한다. 파일럿 비트 날개들은 피드 작동 또는 회전 작동이 가능하다. 지면에 구멍을 굴착할 때, 상기 피드 작동 파일럿 비트가 구멍의 바닥에 대해 밀게 되고 상기 날개들이 내부 메커니즘으로 밀려나와 이 위치에 고정된다. 케이싱을 굴착하여 구멍에 설치한 후, 파일럿 비트를 잡아당김에 의해 날개들이 접힌다. 회전 작동 파일럿 비트는 파일럿 비트를 구멍 바닥에 대고 밀어 그것을 일 방향으로 회전시켜 날개를 신장된 위치로 돌리거나 슬라이딩하여 작동된다. 역회전으로 상기 날개들은 원래 위치로 수축된다. 굴착 후, 수축된 날개를 갖는 파일럿 비트는 케이싱을 통해 구멍 밖으로 위로 당겨진다.Drilling devices are also used, which comprise a casing inside which a drilling unit is disposed, which is fed into the hole to be drilled. The drilling unit includes a drill head with a pilot bit equipped with a plurality of blades and traction means for pulling the casing into the hole during drilling. When the wings are in an extended state, they excavate larger holes in the casing, and when they are in a retracted state, they excavate smaller holes. The pilot bit blades can be either feed operated or rotary operated. When drilling a hole in the ground, the feed operated pilot bit is pushed against the bottom of the hole and the wings are pushed out by an internal mechanism and held in this position. After excavating the casing and installing it in the hole, the wings are folded by pulling the pilot bit. The rotationally operated pilot bit is operated by pushing the pilot bit against the bottom of the hole and rotating it in one direction, turning or sliding the blade to the extended position. In reverse rotation, the wings are retracted to their original position. After excavation, the pilot bit with retracted wings is pulled up through the casing and out of the hole.

날개들이 파일럿 비트 본체에 부착된 드릴링 장치를 사용할 때, 주로 장치의 구성과 관련된 몇 가지 단점이 발견되었다. 첫째, 지상의 까다로운 조건에서 신장 및 수축될 수 있는 날개를 설계하는 것은 매우 복잡하다. 게다가, 그 날개들을 파일럿 비트에 고정하는 데 복잡한 잠금 수단이 사용되며, 많은 경우, 날개를 교체하거나 수리하는 것은 어렵거나 심지어는 불가능하기까지 하다. 또한, 신장 또는 수축된 위치에 날개를 고정시키면 그 날개가 의도하지 않게 닫히거나 열리면서 고장을 일으켜 작업에 불필요한 중단이 발생하는 경향이 있다.When using a drilling device in which the blades are attached to the pilot bit body, several disadvantages have been discovered, mainly related to the construction of the device. First, designing a wing that can extend and retract under challenging conditions on the ground is very complex. In addition, complex locking means are used to secure the wings to the pilot bit, and in many cases, replacing or repairing the wings is difficult or even impossible. Additionally, if the wings are fixed in an extended or retracted position, the wings tend to unintentionally close or open, causing a malfunction and causing unnecessary interruption in work.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제를 해결하기 위한, 구멍을 굴착하기 위한 새로운 장치 및 배열, 그리고 링 비트 세그먼트들(ring bit segments)의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 독립항에 기재된 것을 특징으로 하는 방법 및 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들 중 일부는 종속항에 개시되어 있다.Accordingly, the object of the present invention is to provide a new device and arrangement for drilling holes and a method for manufacturing ring bit segments to solve the above-described problems. The object of the present invention is achieved by a method and apparatus characterized by what is recited in the independent claim. Some of the preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

본 발명은 링 비트 세그먼트들이 캐리어에 부착되어 제거 가능한, 구멍을 굴착하기 위한 새로운 유형의 드릴링 유닛을 제공한다는 개념에 입각하고 있다.The invention is based on the concept of providing a new type of drilling unit for drilling holes, in which ring bit segments are attached to a carrier and are removable.

본 발명의 장치 및 방법의 이점은 링 비트 세그먼트들이 파일럿 비트 본체로부터 분리되고 캐리어에 부착됨으로써 설계를 매우 단순하게 만든다는 점이다. 본 발명의 장치 및 방법을 사용하면 링 비트 세그먼트 및 링 비트 어셈블리를 교체하는 것이 용이하다. 또한, 링 비트 세그먼트를 신장 또는 수축된 위치에 고정하는 것은 간단하다. 구멍을 뚫고 그 구멍에 케이싱을 설치한 후, 파일럿 비트와 함께 그 구멍 밖으로 링 비트 어셈블리를 꺼내는 것은 간단하다. 따라서, 상기 링 비트 어셈블리는 재사용이 가능하여 드릴링 비용을 줄여준다. 본 솔루션의 또 다른 장점은 아래의 기술과 결부하여 설명된다.An advantage of the device and method of the present invention is that the ring bit segments are separated from the pilot bit body and attached to the carrier, making the design very simple. It is easy to replace ring bit segments and ring bit assemblies using the apparatus and method of the present invention. Additionally, it is simple to secure the ring bit segment in the extended or retracted position. After drilling the hole and installing the casing in that hole, it is simple to pull the ring bit assembly out of the hole along with the pilot bit. Therefore, the ring bit assembly can be reused, reducing drilling costs. Another advantage of this solution is explained in conjunction with the technology below.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예들에 의해 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 드릴 헤드를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 드릴 헤드의 분해조립도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 링 비트 어셈블리의 분해조립도이다.
도 3b는 링 비트 세그먼트가 신장된 위치에 있을 경우의 도 1에 따른 링 비트 어셈블리를 도시한다.
도 3c는 링 비트 세그먼트가 수축된 위치에 있을 경우의 도 1에 따른 링 비트 어셈블리를 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따라 링 비트 세그먼트가 파일럿 비트의 홈으로 어떻게 슬라이딩하는지를 도시한다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 케이싱에 연결된 리프팅 도구 및 링 비트 어셈블리를 도시한다.
도 5b는 리프팅 도구로 링 비트 어셈블리를 회수하는 것을 도시한다.
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 파일럿 비트 및 링 비트 세그먼트들의 분해조립도이다.
도 7a는 링 비트 세그먼트를 잠그기 위해 파일럿 비트가 회전될 때의 파일럿 비트의 측면도이다.
도 7b는 드릴링 위치에 있는 도 7a의 파일럿 비트의 정면도이다.
도 8a는 링 비트 세그먼트의 잠금을 해제하기 위해 파일럿 비트가 회전될 때의 파일럿 비트의 측면도이다.
도 8b는 구멍으로부터 링 비트 어셈블리를 회수할 때의 도 8a의 파일럿 비트의 정면도이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by preferred embodiments with reference to the attached drawings.
1 shows a drill head according to one embodiment.
Figure 2 is an exploded view of the drill head according to Figure 1.
Figure 3a is an exploded view of the ring bit assembly according to one embodiment.
Figure 3b shows the ring bit assembly according to Figure 1 when the ring bit segments are in an extended position.
Figure 3c shows the ring bit assembly according to Figure 1 when the ring bit segments are in a retracted position.
Figure 4 shows how a ring bit segment slides into the groove of a pilot bit according to one embodiment.
5A shows a lifting tool and ring bit assembly connected to a casing according to one embodiment.
Figure 5B shows retrieving the ring bit assembly with a lifting tool.
Figure 6 is an exploded view of pilot bit and ring bit segments according to another embodiment.
Figure 7A is a side view of the pilot bit as it is rotated to lock the ring bit segment.
Figure 7b is a front view of the pilot bit of Figure 7a in a drilling position.
Figure 8A is a side view of the pilot bit as it is rotated to unlock the ring bit segment.
Figure 8B is a front view of the pilot bit of Figure 8A when retracting the ring bit assembly from the hole.

다음의 실시 예들은 예시적이다. 본 명세서에서 텍스트의 여러 위치에서 "하나의(an)", "일(one)" 또는 "일부(some)" 실시 예(들)를 참조할 수 있지만, 이것은 반드시 각 참조가 동일한 실시 예(들)에 대해 이루어지거나 특정 기능이 단지 하나의 실시 예에만 적용된다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 상이한 실시 예들의 하나의 특징은 또한 다른 실시 예를 제공하기 위해 결합될 수도 있다.The following examples are illustrative. Although reference may be made herein to “an,” “one,” or “some” embodiment(s) in various places in the text, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment(s). ) or does not necessarily mean that a particular feature applies to only one embodiment. One feature of different embodiments may also be combined to provide another embodiment.

드릴링 장치(drilling device)는 지면에 구멍을 굴착하고 케이싱을 그 구멍으로 동시에 끌어당기는 것에 사용된다. 이것은 굴착될 구멍에 공급되는 드릴링 유닛(drilling unit)으로 구성된다. 상기 드릴링 장치는 적어도 드릴링 상황 중에 그 내부에 드릴링 유닛이 있을 수도 있는 케이싱을 더 포함한다. 드릴링 유닛은 일 실시 예에 따른 드릴 헤드(1)를 포함하며, 이는 도 1에 도시되어 있다. 드릴 헤드(1)는 케이싱(7)을 구멍 내로 당기기 위한 견인(pulling) 수단(2), 중앙 구멍을 굴착하기 위한 파일럿 비트(3), 연결 수단, 및 케이싱(7)을 위한 중앙 구멍을 넓게 뚫기(reaming) 위한 링 비트 어셈블리(4)를 더 포함할 수 있다. 상기 링 비트 어셈블리(4)는 견인력을 파일럿 비트(3)에서 케이싱(7)으로 전달한다. 링 비트 어셈블리(4)는 상기 연결 수단에 의해 파일럿 비트(3)에, 또한 상기 견인 수단(2)에 의해 상기 케이싱(7)에 연결될 수 있다.A drilling device is used to drill a hole in the ground and simultaneously pull the casing into the hole. It consists of a drilling unit that is supplied to the hole to be excavated. The drilling device further comprises a casing within which the drilling unit may be located at least during a drilling situation. The drilling unit comprises a drill head 1 according to one embodiment, which is shown in FIG. 1 . The drill head (1) includes pulling means (2) for pulling the casing (7) into the hole, a pilot bit (3) for excavating the central hole, connecting means, and a wide central hole for the casing (7). It may further include a ring bit assembly (4) for reaming. The ring bit assembly (4) transfers the traction force from the pilot bit (3) to the casing (7). The ring bit assembly (4) can be connected to the pilot bit (3) by the connecting means and to the casing (7) by the traction means (2).

도 3a 내지 3c는 도 1의 장치에서 사용될 수 있는 링 비트 어셈블리(4)의 예시적인 실시 예들이다. 도 3a는 링 비트 어셈블리(4)의 분해조립도이다. 상기 링 비트 어셈블리(4)는 캐리어 결합 수단(23)을 포함하는 캐리어(5) 및 상기 캐리어 결합 수단(23)에 이동 가능하게 부착된 다수의 링 비트 세그먼트들(6)을 포함할 수 있다. 상기 캐리어 결합 수단(23)은 다수의 캐리어 구멍들(8) 및 캐리어 리브들(ribs)(9)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 6개의 구멍들(8)과 리브들(9)이 있지만, 다른 개수도 또한 가능하다. 링 비트 세그먼트(6)는 세그먼트 충격 숄더(segment impact shoulder)(10) 및 상기 링 비트 세그먼트(6)의 외면 상의 세그먼트 리머 숄더(segment reamer shoulder)(11)를 포함할 수 있다. 링 비트 세그먼트(6)의 외면은 표면이며, 이것은 캐리어(5)에 부착되기 전에 캐리어(5)의 내면에 마주하고 상기 캐리어(5)에 부착될 때 상기 구멍(8)을 부분적으로 지나간다. 상기 세그먼트 충격 숄더(10)는 충격력 또는 인출력을 파일럿 비트(3)에서 케이싱(7)으로 전달한다. 이것은 또한 캐리어(5)와 링 비트 세그먼트(6) 사이의 잠금 수단(locking mean)으로서의 역할을 한다. 상기 세그먼트 충격 숄더(10)는 케이싱(7), 케이싱 슈(12), 캐리어(5) 및 링 비트 세그먼트(6)를 다룰 때 제자리에 머무를 것이다. 일단 파일럿 비트(3)가 링 비트 어셈블리(4) 내부에 있으면, 어떠한 다른 잠금 수단도 필요하지 않다.3A-3C are exemplary embodiments of a ring bit assembly 4 that may be used in the device of FIG. 1. Figure 3a is an exploded view of the ring bit assembly (4). The ring bit assembly 4 may include a carrier 5 including carrier coupling means 23 and a plurality of ring bit segments 6 movably attached to the carrier coupling means 23. The carrier coupling means 23 may include a plurality of carrier holes 8 and carrier ribs 9. Preferably, there are six holes 8 and ribs 9, but other numbers are also possible. The ring bit segment 6 may comprise a segment impact shoulder 10 and a segment reamer shoulder 11 on the outer surface of the ring bit segment 6. The outer surface of the ring bit segment (6) is a surface, which faces the inner surface of the carrier (5) before being attached to the carrier (5) and partially passes through the hole (8) when attached to the carrier (5). The segment impact shoulder (10) transmits the impact force or pullout force from the pilot bit (3) to the casing (7). This also serves as a locking means between the carrier 5 and the ring bit segment 6. The segment impact shoulder (10) will stay in place when handling the casing (7), casing shoe (12), carrier (5) and ring bit segment (6). Once the pilot bit (3) is inside the ring bit assembly (4), no other locking means are required.

도 3b는 링 비트 세그먼트(6)의 세그먼트 충격 숄더(10)가 캐리어 구멍(8) 내에 부착되는 상황을 예시하는데, 여기서 세그먼트 리머 숄더(11) 및 세그먼트 충격 숄더(10)는 캐리어(6)의 내부로부터 캐리어 리브(9)로 링 비트 세그먼트(6)를 부착하도록 배열되며, 이때 상기 링 비트 세그먼트들(6)은 신장된 위치에 있다. 상기 링 비트 세그먼트들(6)은 반경 방향으로 신장 및 수축될 수 있으므로, 이들은 캐리어 구멍(8)의 내부 및 외부로 이동할 수 있다. 상기 링 비트 세그먼트들(6)은 케이싱(7)을 위하여 중앙 구멍을 넓게 뚫을 때 신장된 위치에 배열될 수 있다. 따라서, 링 비트 세그먼트들(6)은 케이싱(7)의 외경보다 더 멀리 위치된 신장된 위치에 배열될 수 있다.Figure 3b illustrates a situation where the segment impact shoulder 10 of the ring bit segment 6 is attached within the carrier hole 8, where the segment reamer shoulder 11 and the segment impact shoulder 10 of the carrier 6 It is arranged to attach the ring bit segments 6 to the carrier ribs 9 from the inside, wherein the ring bit segments 6 are in an extended position. The ring bit segments 6 can expand and contract radially, so that they can move in and out of the carrier hole 8. The ring bit segments (6) can be arranged in an extended position when drilling a wide central hole for the casing (7). Accordingly, the ring bit segments 6 can be arranged in an elongated position located further than the outer diameter of the casing 7.

도 3c는 구멍으로부터 링 비트 어셈블리(4)를 제거할 때 어떻게 링 비트 세그먼트(6)가 수축된 위치에 배열될 수 있는지를 도시한다. 링 비트 세그먼트들(6)이 수축된 위치에 배열되면, 이들은 케이싱(7)의 내경보다 더 안쪽에 위치한다. 구멍에서 링 비트 어셈블리(4)를 제거할 때, 세그먼트 리머 숄더(11)는 캐리어 리브(9) 상으로 케이싱(7) 내부에서 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 세그먼트 리머 숄더(11)의 외면은 캐리어(5)의 외부 직경과 동일한 레벨에 있고, 세그먼트 충격 숄더(10)는 캐리어 구멍(8) 내부에 전혀 없을 수 있다. 이것은 세그먼트 리머 숄더(11)가 캐리어 리브(9) 상에 안착되어 세그먼트(6)와 함께 캐리어(5)가 케이싱(7) 내부와 구멍 외부로 자유롭게 이동하도록 할 수 있다는 것을 의미한다.Figure 3c shows how the ring bit segment 6 can be arranged in a retracted position when removing the ring bit assembly 4 from the hole. If the ring bit segments 6 are arranged in the retracted position, they are located further inward than the inner diameter of the casing 7. When removing the ring bit assembly (4) from the hole, the segment reamer shoulder (11) can be moved inside the casing (7) onto the carrier rib (9). In this way, the outer surface of the segment reamer shoulder 11 is at the same level as the outer diameter of the carrier 5, and the segment impact shoulder 10 can be completely absent inside the carrier hole 8. This means that the segment reamer shoulder (11) is seated on the carrier rib (9), allowing the carrier (5) together with the segment (6) to move freely inside the casing (7) and out of the hole.

도 2는 도 1에 따른 드릴 헤드의 분해조립도이다. 케이싱(7)과 링 비트 어셈블리(4)는 견인 수단(2)에 의해 함께 연결될 수 있고, 파일럿 비트(3)는 링 비트 세그먼트들(6)에 의해 링 비트 어셈블리(4)에 연결될 수 있다. 상기 견인 수단(2)은 케이싱(7)의 헤드에 케이싱 슈(12)를 포함할 수 있으며 케이싱(7)과 링 비트 세그먼트(6)를 함께 이동 가능하게 결합하고 링 비트 어셈블리(4)를 케이싱(7)의 종 방향 축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 한다. 케이싱 슈(12)는, 예를 들어, 용접에 의해 케이싱(7)에 고정된다. 도 2는 캐리어(5)가 파일럿 비트(3) 또는 케이싱 슈(12)에 연결 또는 결합되지 않은 것을 도시한다. 따라서, 캐리어(5)는 파일럿 비트에 결합이 해제된다. 한편, 링 비트 세그먼트(2)는 캐리어(5), 파일럿 비트(3) 및 케이싱 슈(12)에 연결된다. 캐리어(5)는 파일럿 비트(3)에 대해 회전하고 및/또는 링 비트 세그먼트(6)가 파일럿 비트(3)에 고정되지 않았을 경우 드릴링 방향으로 이동할 수 있다. 그러나 링 비트 세그먼트(6)가 파일럿 비트(3) 및 캐리어에 고정되면, 캐리어(5)는 파일럿 비트(3)와 함께 회전할 수 있다. 캐리어(5)는 어떠한 충격력도 전달하지 않을 수 있는데, 그 이유는 충격력은 파일럿 비트(3)에서 세그먼트(6)로 직접 전달되기 때문이다. 캐리어(5)도 드릴링에 관여하지 않는데, 그 이유는 이것은 굴착할 때 세그먼트(6)를 제자리에 유지하는 단지 슬리브 또는 링이기 때문이다. 상기한 캐리어(5)의 한 가지 장점은 그것이 세그먼트(6)의 쉽고 빠른 전환을 가능하게 한다는 것이다.Figure 2 is an exploded view of the drill head according to Figure 1. The casing (7) and the ring bit assembly (4) can be connected together by means of traction (2), and the pilot bit (3) can be connected to the ring bit assembly (4) by means of ring bit segments (6). The traction means (2) may include a casing shoe (12) at the head of the casing (7), which movably couples the casing (7) and the ring bit segment (6) together and attaches the ring bit assembly (4) to the casing. Allow it to rotate freely around the longitudinal axis of (7). The casing shoe 12 is fixed to the casing 7, for example by welding. Figure 2 shows the carrier 5 connected or not coupled to the pilot bit 3 or the casing shoe 12. Accordingly, the carrier 5 is uncoupled from the pilot bit. Meanwhile, the ring bit segment (2) is connected to the carrier (5), the pilot bit (3) and the casing shoe (12). The carrier 5 can rotate relative to the pilot bit 3 and/or move in the drilling direction if the ring bit segment 6 is not fixed to the pilot bit 3 . However, if the ring bit segment 6 is fixed to the pilot bit 3 and the carrier, the carrier 5 can rotate together with the pilot bit 3. The carrier (5) may not transmit any impact force, since the impact force is transmitted directly from the pilot bit (3) to the segment (6). The carrier 5 is also not involved in the drilling, since it is merely a sleeve or ring that holds the segment 6 in place when drilling. One advantage of the carrier 5 described above is that it enables easy and quick switching of segments 6.

도 4는 링 비트 어셈블리(4)의 링 비트 세그먼트들(6)이 파일럿 비트(3)의 종 방향 홈들(18a)을 따라 파일럿 비트(3)에 어떻게 연결될 수 있는지를 도시하고 있다. 도 4를 더욱 명확히 보여주기 위해, 링 비트 어셈블리(4)의 캐리어(5)는 도시되지 않는다. 링 비트 어셈블리(4)는 연결 수단에 의해 상기 파일럿 비트(3)에 연결될 수 있다. 상기 연결 수단은 파일럿 비트(3)의 원주방향 외면에 위치한 제 1 잠금 수단(21) 및 링 비트 세그먼트(6)의 일 표면에 위치한 제 2 잠금 수단(22)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 잠금 수단(22)은 링 비트의 내면을 포함할 수 있다. 제 1 잠금 수단(21)은 상기 제 2 잠금 수단(22)을 수용하도록 배열되어 링 비트 어셈블리(4)와 파일럿 비트(3)를 함께 잠글 수 있다. 상기 제 1 잠금 수단(21)은 파일럿 비트(3)의 외면에 위치된 종 방향 홈들(18a)을 포함할 수 있고, 이들은 파일럿 비트(3)의 종 방향 축의 방향으로 연장될 수 있다. 상기 종 방향 홈들(18a)은 링 비트 세그먼트들(6)을 수용하도록 배열되어 케이싱(7)을 위한 중앙 구멍을 넓게 뚫을(reaming) 때 링 비트 어셈블리(4)와 파일럿 비트(3)를 함께 잠글 수 있다. 화살표 A는 파일럿 비트가 케이싱(7) 안으로 어떻게 밀어지는지를 보여주는데, 여기서 링 비트 파일럿 어셈블리(4)는 링 비트 세그먼트들(6)의 외면들에 의해 케이싱(7)에 연결된다. 더욱이, 화살표 I는 파일럿 비트(3)의 종 방향 홈들(18a)을 따라 링 비트 세그먼트들(6)의 내면이 슬라이딩하는 것을 나타낸다. 파일럿 비트(3)는 링 비트 세그먼트(6)에 회전 및 충격을 제공하는 데 사용될 수 있다. 전술한 구성배열로써, 링 비트 세그먼트들(6)은 파일럿 비트(3)와 함께 회전하도록 강제되고, 이들은 굴착의 방향을 따라 파일럿 비트(3)와 함께 움직인다. 따라서, 링 비트 세그먼트들(6) 및 종 방향 홈들(18a)은 잠금 동작의 실패를 방지하는 방식으로 링 비트 어셈블리(4)와 파일럿 비트(3)를 함께 잠글 수 있다. 링 비트 세그먼트들(6)은 상기 링 비트 세그먼트들(6)의 내면과 함께 링 비트 어셈블리(4) 및 파일럿 비트(3)를 회전 가능하게 연결하는데, 따라서 링 비트 세그먼트(6)의 의도치 않은 폐쇄 및 개방은 불가능하다. 이러한 방식으로 파일럿 비트(3)는 구멍을 넓게 뚫을 때 링 비트 세그먼트들(6)이 의도하지 않게 수축된 위치로 접히는 것을 방지할 수 있다.Figure 4 shows how the ring bit segments 6 of the ring bit assembly 4 can be connected to the pilot bit 3 along the longitudinal grooves 18a of the pilot bit 3. To show Figure 4 more clearly, the carrier 5 of the ring bit assembly 4 is not shown. The ring bit assembly (4) can be connected to the pilot bit (3) by connecting means. The connecting means may include a first locking means 21 located on a circumferential outer surface of the pilot bit 3 and a second locking means 22 located on one surface of the ring bit segment 6. The second locking means 22 may include the inner surface of the ring bit. The first locking means 21 is arranged to receive the second locking means 22 and can lock the ring bit assembly 4 and the pilot bit 3 together. The first locking means 21 may include longitudinal grooves 18a located on the outer surface of the pilot bit 3, which may extend in the direction of the longitudinal axis of the pilot bit 3. The longitudinal grooves 18a are arranged to receive the ring bit segments 6 to lock the ring bit assembly 4 and the pilot bit 3 together when reaming the central hole for the casing 7. You can. Arrow A shows how the pilot bit is pushed into the casing (7), where the ring bit pilot assembly (4) is connected to the casing (7) by the outer surfaces of the ring bit segments (6). Moreover, arrow I indicates sliding of the inner surface of the ring bit segments 6 along the longitudinal grooves 18a of the pilot bit 3. The pilot bit (3) can be used to provide rotation and impulse to the ring bit segment (6). With the above-described arrangement, the ring bit segments 6 are forced to rotate together with the pilot bit 3, and they move together with the pilot bit 3 along the direction of excavation. Accordingly, the ring bit segments 6 and the longitudinal grooves 18a can lock the ring bit assembly 4 and the pilot bit 3 together in a way that prevents failure of the locking operation. The ring bit segments (6) rotatably connect the ring bit assembly (4) and the pilot bit (3) with the inner surfaces of the ring bit segments (6), so that unintentional Closing and opening is impossible. In this way, the pilot bit 3 can prevent the ring bit segments 6 from unintentionally folding into a retracted position when drilling a wide hole.

도 5a 및 5b는 구멍 및 케이싱(7)으로부터 링 비트 어셈블리(4)를 제거하기 위해 사용되는 리프팅 도구(20)를 도시한다. 도 5a는 일 실시 예에 따른 케이싱(7)에 연결된 리프팅 도구(20) 및 링 비트 어셈블리(4)를 도시한다. 상기 리프팅 도구는 다수의 돌출부들(24)을 포함할 수 있다. 돌출부들(24)의 수는 링 비트 세그먼트들(6)과 동일하다. 구멍을 뚫은 후, 파일럿 비트(3)는 케이싱(7)을 통해 상기 구멍의 안팎으로 인출될 수 있는데, 이때 링 비트 어셈블리(4)는 케이싱 슈(7)와 함께 그 구멍에 머무를 수 있다. 상기 리프팅 도구(20)는 화살표 B를 따라 케이싱(7) 내부로 슬라이딩할 수 있다. 리프팅 도구(20)가 구멍의 바닥에 놓일 때, 그것은 화살표 C에 따라 회전될 수 있어 돌출부들(24)이 링 비트 세그먼트들(6)의 드릴링 표면(25) 상에 위치되도록 한다. 그 다음에, 상기 리프팅 도구(20)는 링 비트 세그먼트(6)를 안쪽으로 이동시키기 위하여 도 5b의 화살표 D를 따라 이동될 수 있는데, 이것은 링 비트 어셈블리(4)와 케이싱 슈(7) 사이의 연결을 해제한다. 도 3c는 링 비트 세그먼트(6)가 수축된 위치에 있는 상황을 보여준다. 따라서, 링 비트 어셈블리(4)는 화살표 D에 따라 리프팅 도구(20)로써 케이싱(7) 없이 구멍 밖으로 들어올릴 수 있다.Figures 5a and 5b show the lifting tool 20 used to remove the ring bit assembly 4 from the hole and casing 7. Figure 5a shows the lifting tool 20 and ring bit assembly 4 connected to the casing 7 according to one embodiment. The lifting tool may include a number of protrusions (24). The number of protrusions 24 is equal to the ring bit segments 6. After drilling the hole, the pilot bit (3) can be drawn into or out of the hole through the casing (7), while the ring bit assembly (4) can remain in the hole together with the casing shoe (7). The lifting tool 20 can slide into the casing 7 along arrow B. When the lifting tool 20 is placed at the bottom of the hole, it can be rotated according to arrow C so that the protrusions 24 are positioned on the drilling surface 25 of the ring bit segments 6. The lifting tool 20 can then be moved along arrow D in Figure 5b to move the ring bit segment 6 inward, which is between the ring bit assembly 4 and the casing shoe 7. Disconnect. Figure 3c shows a situation where the ring bit segment 6 is in the retracted position. Accordingly, the ring bit assembly 4 can be lifted out of the hole without the casing 7 by the lifting tool 20 according to arrow D.

도 6은 파일럿 비트(3) 및 링 비트 세그먼트(6)의 또 다른 실시 예의 분해조립도이다. 이것은 파일럿 비트(3)가 그 파일럿 비트(3)의 원주방향 홈(13)을 따라 링 비트 어셈블리(4)의 링 비트 세그먼트(6)에 어떻게 연결될 수 있는지를 보여준다. 도 6을 명확히 하기 위해, 링 비트 어셈블리(4)의 캐리어(5)는 제거되었다. 도 3a 내지 3c에 따른 링 비트 어셈블리(4)는 이 실시 예에서도 사용될 수 있다. 그러나 링 비트 세그먼트(6)의 잠금 수단(22a)은 다를 뿐만 아니라 상이하게 작동한다. 링 비트 어셈블리(4)는 연결 수단에 의해 파일럿 비트(3)에 연결될 수 있다. 상기 연결 수단은 파일럿 비트(3)의 원주방향 외면에 위치한 제 1 잠금 수단(21a), 및 링 비트 세그먼트(6)의 표면에 위치한 제 2 잠금 수단(22a)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 잠금 수단(22a)은 도 6에 도시된 것과 같이 링 비트 세그먼트(6)의 내면 및 측면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 잠금 수단(21a)은 링 비트 어셈블리(4)와 파일럿 비트(3)를 함께 잠그기 위한 상기 제 2 잠금 수단(22a)을 수용하도록 배열될 수 있다. 일 실시 예에 있어, 당해 기술분야에서 잘 알리어져 있는 바요넷-잠금 수단(bayonet-locking means)이 제 1 잠금 수단(21a) 및 제 2 잠금 수단(22a)으로서 사용될 수 있다.Figure 6 is an exploded view of another embodiment of the pilot bit 3 and the ring bit segment 6. This shows how the pilot bit (3) can be connected to the ring bit segment (6) of the ring bit assembly (4) along the circumferential groove (13) of the pilot bit (3). To clarify Figure 6, the carrier 5 of the ring bit assembly 4 has been removed. The ring bit assembly 4 according to FIGS. 3a to 3c can also be used in this embodiment. However, the locking means 22a of the ring bit segment 6 are not only different but also operate differently. The ring bit assembly (4) can be connected to the pilot bit (3) by connecting means. The connecting means may include a first locking means (21a) located on the circumferential outer surface of the pilot bit (3), and a second locking means (22a) located on the surface of the ring bit segment (6). The second locking means 22a may comprise the inner surface and side surface of the ring bit segment 6 as shown in FIG. 6 . The first locking means 21a may be arranged to receive the second locking means 22a for locking the ring bit assembly 4 and the pilot bit 3 together. In one embodiment, bayonet-locking means, which are well known in the art, can be used as the first locking means 21a and the second locking means 22a.

일 실시 예에서, 상기 제 1 잠금 수단(21a)은 파일럿 비트(3)의 외면을 따라 원주방향으로 위치된 원주방향 홈들(13)을 포함할 수 있다. 상기 홈들(13)은 잠금 숄더들(locking shoulders)(14) 및 충격 숄더들(impact shoulders)(15)을 가질 수 있다. 상기 제 2 잠금 수단(22a)은 링 비트 세그먼트(6)의 내면 및 외면에 잠금 공동(locking cavity)(16)을 포함할 수 있다. 원주방향 홈들(13)은 케이싱(7)의 중앙 구멍을 넓게 굴착할 때 링 비트 어셈블리(4) 및 파일럿 비트(3)를 회전식으로 또는 방사상으로 함께 잠그기 위한 잠금 공동들(16) 및 링 비트 세그먼트들(6)의 내면들을 수용하도록 배열될 수 있다.In one embodiment, the first locking means 21a may include circumferential grooves 13 located circumferentially along the outer surface of the pilot bit 3. The grooves 13 may have locking shoulders 14 and impact shoulders 15 . The second locking means 22a may include a locking cavity 16 on the inner and outer surfaces of the ring bit segment 6. The circumferential grooves 13 provide locking cavities 16 and ring bit segments for rotatably or radially locking the ring bit assembly 4 and the pilot bit 3 together when excavating a wide central hole in the casing 7. It can be arranged to accommodate the inner surfaces of the fields 6.

일 실시 예에서, 상기 제 1 잠금 수단(21a)은 파일럿 비트(3)의 외면에 위치된 종 방향 홈들(18b)을 더 포함할 수 있고, 이들은 파일럿 비트(3)의 종 방향 축의 방향으로 연장되고; 그리고 회수 숄더들(retrieve shoulders)(17)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 잠금 수단(22a)은 링 비트 세그먼트(6)의 상부 측면에 위치된 회수 공동(retrieve cavity)(19)을 더 포함할 수 있다. 상기 종 방향 홈들(18b) 및 회수 숄더들(17)은 상기 구멍으로부터 링 비트 어셈블리(4)를 제거하기 위한 회수 공동들(19) 및 링 비트 세그먼트들(6)의 내면을 수용하도록 배열될 수 있다. 상기 링 비트 세그먼트들(6)의 내면은 이들이 함께 고정(locking)될 때 파일럿 비트(3)에 마주하는 면이다.In one embodiment, the first locking means 21a may further include longitudinal grooves 18b located on the outer surface of the pilot bit 3, which extend in the direction of the longitudinal axis of the pilot bit 3. become; And may further include retrieval shoulders (17). The second locking means 22a may further comprise a retrieve cavity 19 located on the upper side of the ring bit segment 6. The longitudinal grooves 18b and retrieval shoulders 17 may be arranged to receive the inner surfaces of the ring bit segments 6 and retrieval cavities 19 for removing the ring bit assembly 4 from the hole. there is. The inner surface of the ring bit segments (6) is the side that faces the pilot bit (3) when they are locked together.

도 7a는 파일럿 비트(3)가 회전되어 링 비트 세그먼트(6)와 파일럿 비트(3)를 함께 잠글 경우의 파일럿 비트의 측면도를 도시한다. 도 7a 및 도 7b를 더욱 명료히 하기 위해, 링 비트 어셈블리(4)의 캐리어(5)는 제거된다. 파일럿 비트(3)를 드릴링 위치에 잠그기 위해, 파일럿 비트(3)는 먼저 링 비트 어셈블리(4)가 케이싱 슈(12)에 연결되어 있는 케이싱(7) 안으로 밀어 넣어진다. 더욱이, 화살표 E는 링 비트 세그먼트들(6)을 드릴링 위치에 고정하기 위해 파일럿 비트(3)가 제 1 방향을 따라 축 방향으로 어떻게 회전될 수 있는지를 보여준다. 이것은 링 비트 세그먼트(6)가 파일럿 비트(3)에 고정되지 않을 때 파일럿 비트(3)가 캐리어(5)에 대해 회전될 수 있음을 의미한다. 따라서 파일럿 비트(3)는 캐리어(5)에 대하여 제 1 방향을 따라서 축 방향으로 회전될 수 있다. 상기 제 1 방향은 드릴링 방향일 수 있다. 파일럿 비트(3)는 링 비트 세그먼트(6)에 대하여 회전 및 충격을 제공하고 추가로 상기 구멍으로부터 링 비트 어셈블리(4)를 회수하는데 사용될 수 있다. 도 7b는 드릴링 위치에 있는 도 7a의 파일럿 비트의 정면도이며, 링 비트 세그먼트들(6)을 파일럿 비트(3)에 고정하기 위해 파일럿 비트(3)가 방사상으로 어떻게 회전되었는지를 보여준다. 이 위치에서 잠금 숄더들(14) 및 충격 숄더들(15)은 잠금 공동(16)의 도움으로 링 비트 세그먼트들(6)을 드릴링 위치에 고정하는 데 사용된다. 링 비트 세그먼트들(6)이 드릴링 위치에 고정되면, 필요에 따라 파일럿 비트(3)와 함께 케이싱(7)을 들어올리는 것이 가능하다. 잠금 숄더들(14) 및 잠금 공동들(16)은 리프팅을 확보한다.Figure 7a shows a side view of the pilot bit 3 when it is rotated to lock the ring bit segment 6 and the pilot bit 3 together. To further clarify Figures 7a and 7b, the carrier 5 of the ring bit assembly 4 is removed. To lock the pilot bit (3) in the drilling position, the pilot bit (3) is first pushed into the casing (7) where the ring bit assembly (4) is connected to the casing shoe (12). Furthermore, arrow E shows how the pilot bit 3 can be rotated axially along a first direction in order to fix the ring bit segments 6 in the drilling position. This means that when the ring bit segment 6 is not fixed to the pilot bit 3, the pilot bit 3 can be rotated with respect to the carrier 5. Accordingly, the pilot bit 3 can be rotated axially along the first direction with respect to the carrier 5. The first direction may be a drilling direction. The pilot bit (3) provides rotation and impact to the ring bit segment (6) and may further be used to retrieve the ring bit assembly (4) from the hole. Figure 7b is a front view of the pilot bit of Figure 7a in the drilling position and shows how the pilot bit 3 has been rotated radially to secure the ring bit segments 6 to the pilot bit 3. In this position the locking shoulders 14 and impact shoulders 15 are used to secure the ring bit segments 6 in the drilling position with the help of the locking cavity 16 . Once the ring bit segments (6) are fixed in the drilling position, it is possible to lift the casing (7) together with the pilot bit (3) if necessary. Locking shoulders 14 and locking cavities 16 ensure lifting.

도 8a는 견인 수단(2)으로부터 링 비트 세그먼트들(6)의 잠금을 해제하기 위해 파일럿 비트(3)가 회전될 때의 파일럿 비트(3)의 측면도이다. 도 8b는 상기 구멍으로부터 링 비트 어셈블리(4)를 회수할 때의 도 8a에 도시된 파일럿 비트(3)의 정면도이다. 도 8a 및 8b를 더욱 명확히 하기 위해, 링 비트 어셈블리(4)의 캐리어(5)는 도시되지 않는다. 구멍을 뚫은 후, 파일럿 비트(3)를 사용하여 케이싱(7)을 통해 링 비트 어셈블리(4)를 구멍 밖으로 견인될 수 있다. 화살표 F는 링 비트 어셈블리(4)를 제거하기 위해 드릴링 위치에서 수축 위치로 링 비트 세그먼트(6)의 잠금을 해제하도록 파일럿 비트(3)가 상기 제 2 방향을 따라 축 방향으로 어떻게 회전하는지를 보여준다. 이것은, 링 비트 세그먼트들(6)이 파일럿 비트(3)로부터 잠금이 해제될 때, 파일럿 비트(3)가 캐리어(5)에 대해서 또한 회전될 수 있음을 의미한다. 따라서, 파일럿 비트(3)는 캐리어(5)에 대해 상기 제 2 방향을 따라 축 방향으로 회전될 수 있다. 상기 제 2 방향은 수축하는(retraction) 방향일 수 있다. 도 8b는 회수 위치에 있는 파일럿 비트(3)의 정면도이다. 이것은 링 비트 세그먼트들(6)이 케이싱 슈(12)로부터 링 비트 세그먼트(6)의 잠금을 해제하기 위해 어떻게 역회전이 되는지를 보여준다. 이 위치에서 파일럿 비트(3)의 회수 숄더(17)는 링 비트 세그먼트들(6)의 회수 공동들(19)과 결합될 수 있어, 링 비트 세그먼트들(6)이 상기 구멍의 바닥을 향해 이동하는 것을 방지하고 파일럿 비트(3)가 링 비트 어셈블리(4)를 제거하도록 한다. 파일럿 비트(3)의 종 방향 축의 방향에 위치한 종 방향 홈들(18b)은 링 비트 세그먼트들(6)이 화살표 G에 따라 원주방향 홈(13)으로부터 상기 홈(18b) 안으로 이동하도록 할 수 있는데, 이는 링 비트 어셈블리(4)와 케이싱 슈(7) 사이의 연결을 해제한다. 후속하여, 링 비트 어셈블리(4)는 케이싱(7)이 없는 파일럿 비트(3)와 함께 구멍 밖으로 들어 올려질 수 있다. 따라서, 드릴링 도중에, 필요하다면, 링 비트 어셈블리(4)를 다른 것으로 변경하는 것이 가능하다.Figure 8a is a side view of the pilot bit 3 when it is rotated to unlock the ring bit segments 6 from the traction means 2. Figure 8b is a front view of the pilot bit 3 shown in Figure 8a when the ring bit assembly 4 is withdrawn from the hole. To make Figures 8a and 8b clearer, the carrier 5 of the ring bit assembly 4 is not shown. After drilling the hole, the ring bit assembly (4) can be pulled out of the hole through the casing (7) using the pilot bit (3). Arrow F shows how the pilot bit 3 rotates axially along said second direction to unlock the ring bit segment 6 from the drilling position to the retracted position for removing the ring bit assembly 4. This means that when the ring bit segments 6 are unlocked from the pilot bit 3, the pilot bit 3 can also be rotated with respect to the carrier 5. Accordingly, the pilot bit 3 can be axially rotated along the second direction with respect to the carrier 5. The second direction may be a direction of retraction. Figure 8b is a front view of the pilot bit 3 in the retracted position. This shows how the ring bit segments 6 are counter-rotated to unlock the ring bit segments 6 from the casing shoe 12 . In this position the retrieval shoulder 17 of the pilot bit 3 can engage with the retrieval cavities 19 of the ring bit segments 6, so that the ring bit segments 6 move towards the bottom of the hole. prevent the pilot bit (3) from removing the ring bit assembly (4). The longitudinal grooves 18b located in the direction of the longitudinal axis of the pilot bit 3 allow the ring bit segments 6 to move from the circumferential groove 13 into the groove 18b according to arrow G, This releases the connection between the ring bit assembly (4) and the casing shoe (7). Subsequently, the ring bit assembly (4) can be lifted out of the hole together with the pilot bit (3) without casing (7). Therefore, during drilling, it is possible to change the ring bit assembly 4 to another, if necessary.

일 실시 예에서, 전술한 실시 예들 중 어느 하나에 따른 링 비트 세그먼트(6)를 제작하는 방법이 설명된다. 먼저, 상기 방법은 링 빌렛(billet)을 준비하는 과정을 포함한다. 그 다음, 세그먼트 충격 숄더들(10) 및 세그먼트 리머 숄더들(11)이 형성된다. 그 다음에, 상기 형성된 링 빌렛은 링 비트 세그먼트들(6)을 형성하기 위해 더 작은 조각으로 절단된다. 일 실시 예에서, 상기 방법은 잠금 공동들(16) 및 회수 공동들(19)을 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 방법으로, 링 비트 세그먼트의 제작은 빠르고 비용이 덜 든다.In one embodiment, a method of fabricating a ring bit segment 6 according to any of the preceding embodiments is described. First, the method includes preparing a ring billet. Then, segment impact shoulders 10 and segment reamer shoulders 11 are formed. The formed ring billet is then cut into smaller pieces to form ring bit segments (6). In one embodiment, the method may further include forming locking cavities 16 and retrieval cavities 19 . In this way, fabrication of ring bit segments is faster and less expensive.

기술이 발전함에 따라 본 발명의 개념은 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 당해 기술분야의 전문가에게 자명할 것이다. 본 발명 및 그 실시 예들은 전술한 예들에만 한정되지 않고 후술하는 청구범위의 범위 내에서 변할 수도 있다.As technology develops, it will be apparent to experts in the technical field that the concept of the present invention can be implemented in various ways. The present invention and its embodiments are not limited to the examples described above and may vary within the scope of the claims described below.

Claims

A drilling unit for excavating a hole, the drilling unit comprising a drill head, the drill head comprising:
pulling means for pulling the casing into the hole;
Pilot bit for drilling the central hole;
means of connection; and
a ring bit assembly for drilling a central hole for the casing;
The ring bit assembly is connected to the pilot bit by the connecting means and to the casing by the traction means, the ring bit assembly comprising:
A carrier comprising carrier coupling means; and
comprising a plurality of ring bit segments movably attached to the carrier coupling means,
The carrier engaging means includes a plurality of carrier holes and carrier ribs, and the ring bit segment includes a segment impact shoulder and a segment reamer shoulder,
The segment impact shoulders are attached within the carrier holes, and
and the segment reamer shoulders and segment impact shoulders are arranged to attach the ring bit segments to the carrier ribs from the interior of the carrier when the ring bit segments are in an extended position.

According to claim 1,
The carrier is a drilling unit in which coupling to the pilot bit is released.

According to claim 1,
The ring bit segments are radially expandable and retractable, and the ring bit segments are positioned in an extended position when drilling a central hole for the casing and in a contracted position when removing the ring bit assembly from the hole. A drilling unit.

According to claim 1,
The ring bit segments are,
When drilling the central hole for the casing, at an extended position farther than the outer diameter of the casing; and
A drilling unit arranged in a retracted position located further inside the inner diameter of the casing when removing the ring bit assembly from the hole.

According to claim 1,
wherein the traction means includes a casing shoe at the head of the casing for movably coupling the casing and the ring bit segment together, and allowing the ring bit assembly to rotate freely about the longitudinal axis of the casing. unit.

The method of claim 1, wherein the connecting means,
first locking means located on a circumferential outer surface of the pilot bit; and
comprising second locking means located on a surface of the ring bit segment;
and wherein the first locking means is arranged to receive the second locking means for locking the ring bit assembly and the pilot bit together.

According to claim 6,
wherein the first locking means comprises longitudinal grooves, the grooves being arranged to receive the ring bit segments for locking the ring bit assembly and the pilot bit together when drilling a central hole for the casing. .

According to claim 6,
The first locking means comprises circumferential grooves and the second locking means comprises a locking cavity in the surface of the ring bit segment, the circumferential grooves being used to lock the ring bit assembly when drilling a central hole for the casing. and arranged to receive the ring bit segments and the locking cavity for locking a pilot bit together; and
The first locking means further comprises longitudinal grooves and retrieval shoulders, and the second locking means further comprises a retrieval cavity in the surface of the ring bit segment, wherein the longitudinal grooves and the retrieval shoulders extend from the hole. A drilling unit arranged to receive the ring bit segments and the recovery cavities for removing a ring bit assembly.

According to claim 8,
A drilling unit wherein the pilot bit is arranged to rotate with respect to the carrier.

10. Apparatus for drilling a hole, comprising a drilling unit according to any one of claims 1 to 9, further comprising a lifting tool for removing the ring bit assembly from the hole.

Preparing a ring billet;
forming segment impact shoulders and segment reamer shoulders; and
A method of manufacturing ring bit segments according to any one of claims 1 to 9, comprising the step of cutting the formed ring billet into smaller pieces to form ring bit segments.

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